1、第八章.防水材料 一 定義 具有防止雨水、地下水與其他水分等侵入建筑物中的材料。 注：建筑物防水處理的部位主要有：屋面、墻面、地面和地下室等。 二 分類 柔性防水材料 防水卷材、防水涂料和密封膏等 1.按材料特性分 剛性防水材料 防水砂漿、防水砼等 瓦防水材料 燒結(jié)瓦、油氈瓦和砼平瓦等 目前：建筑行業(yè)主要采用柔性材料和剛性材料相結(jié)合的防水方式 瀝青防水材料 瀝青基 2.按化學性質(zhì)分 （合成）高分子防水材料 橡膠基、樹脂基 高聚物改性瀝青防水材料 用橡膠基、樹脂基改性瀝青 通常：將橡膠基、樹脂基通稱為 （合成）高分子材料、高聚物或聚合物 建筑屋面防水等級屋面防水等級 防水耐用年限 25年 15年

2、 10年 5年 設(shè)防要求 三道或三道以上 二道 一道 一道 建筑物類別特別重要或有特殊要求 重要或高層 一般 非永久性第一節(jié).防水材料的基本成分一.石油瀝青（petroleum asphalt) (一).定義石油瀝青是石油原油經(jīng)蒸餾提煉出各種輕質(zhì)油(如汽油、煤 油、柴油等)及潤滑油以后的殘留物，或再經(jīng)加工而得的產(chǎn)品 (二).特點 石油瀝青是一種有機膠凝材料，在常溫下呈固體、半固 體或粘性液體，顏色為褐色或黑褐色； 石油瀝青具有良好的粘性、塑性、耐腐蝕性和憎水性； 石油瀝青在土木工程中主要用作防潮、防水、防腐蝕材 料，用于屋面、地下防水工程及其它防水工程和防腐工 程，還大量用于道路工程。 (三)

3、.組成 石油瀝青是由許多高分子碳氫（C-H）化合物及其非金屬 （O、N、S）衍生物組成的復(fù)雜混合物。 （四).組分(叢) 石油瀝青化學組成復(fù)雜，對組成進行分析很困難。通 常從使用的角度出發(fā)，將瀝青中化學成分和物理力學性 質(zhì)相近的成分劃分為若干個組。石油瀝青各組分的特性（五）.石油瀝青的膠體結(jié)構(gòu) 定義 以地瀝青質(zhì)為核心，周圍吸附部分樹脂和油分互溶物而構(gòu)成膠 團，無數(shù)膠團分散在油分中而形成膠體結(jié)構(gòu)。 分散相（溶質(zhì)） 吸附部分樹脂的地瀝青質(zhì) 連續(xù)介質(zhì)（溶劑） 溶有樹脂的油分 溶膠結(jié)構(gòu) 流動性和塑性較好，自愈合能力強，溫度敏感性高 膠體結(jié)構(gòu) 溶凝膠結(jié)構(gòu) 介于二者之間 凝膠結(jié)構(gòu) 流動性和塑性較低，自愈合

4、能力差，溫度敏感性較 小，彈性和粘性較高 組 分 顏色狀態(tài)分子量密 度含量 作 用 油 分無-淡黃液態(tài) 小0.7-1.040-60 賦予瀝青以流動性 樹 脂黃-黑褐半固態(tài) 中1.0-1.115-30賦予瀝青以塑性和粘性 地瀝青質(zhì)深褐-黑固態(tài) 大1.1-1.510-30決定瀝青耐熱性、粘性和脆性（六）.石油瀝青的技術(shù)性能1.粘（滯）性 定義 反映瀝青內(nèi)部阻礙其相對流動的一種特性,是瀝青軟硬、稀稠 程度的反映指標液態(tài)瀝青 標準粘度固態(tài)或半固態(tài)瀝青 針入度(0.1mm)。針入度大，粘性小， 瀝青愈軟針入度試驗針入度儀針入度儀2.塑性 定義瀝青材料在外力作用下產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后仍保持變 形后

5、形狀 指標延(伸)度（cm). 延度大，塑性好 延度試驗 延度儀試驗3.溫度敏感性 定義石油瀝青的粘性和塑性隨溫度升降而變化的性能 指標軟化點().軟化點高,溫度敏感性?。粶囟确€(wěn)定性好；耐熱性好 （注：軟化點是指瀝青由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時的溫度） 土木工程必須選用軟化點高(即溫度敏感性小，或溫度穩(wěn)定性好)的瀝青 軟化點試驗 軟化點儀建筑物屋面用瀝青軟化點高于屋面最高氣溫（ ）； 屋面最高氣溫高于當?shù)刈罡邭鉁兀?）4.大氣穩(wěn)定性（耐久性、抗老化性） 定義 石油瀝青在熱、陽光、氧氣和潮濕等因素長期作用下抵抗老化的 性能 老化 低分子量組分向高分子量組分轉(zhuǎn)化，即：油分樹脂地瀝青質(zhì) 油分屬液態(tài)，樹脂屬半固

6、態(tài)，地瀝青質(zhì)屬固態(tài)。在熱、陽光、氧氣和潮濕等因素長期作用下，石油瀝青由液態(tài)半固態(tài)固態(tài)，逐漸趨于硬脆。（七）.石油瀝青的技術(shù)標準1. 石油瀝青按用途分 建筑石油瀝青 制作防水卷材、防水涂料和密封膏；用于建筑屋面 和地下防水 防水防潮石油瀝青 適用于寒冷地區(qū)的防水防潮工程 道路石油瀝青 用于道路路面、車間地面和地下防水 普通石油瀝青 不宜在建筑工程中直接使用2. 石油瀝青的牌號 根據(jù)針入度、延度和軟化點等指標劃分，并以針入度（平均）值表示。 牌號大，針入度大，延度大，軟化點低；瀝青愈_。 牌號大，粘性_，塑性_，溫度敏感性_。 牌號大，使用年限愈_。3.石油瀝青的選用 原則 根據(jù)工程類別(房屋、道

7、路或防腐)、氣候條件及工程部位(屋 面、地下)選擇石油瀝青的品種和牌號 屋面工程用瀝青 軟化點應(yīng)比當?shù)匚菝孀罡邷囟雀?2025 常規(guī)用法 一般地區(qū)選用30；炎熱地區(qū)選用10；地下防水防潮選 用60或100例如：延度小的石油瀝青，溫度穩(wěn)定性_，塑性_，粘性_， 耐熱性_，抗老化性_， 溫度敏感性_，牌號_ 。 土木工程應(yīng)選軟化點_的瀝青，即牌號_的瀝青。說明：從溫度敏感性來講，建筑屋面應(yīng)選軟化點高，即牌號小的瀝青。 從大氣穩(wěn)定性來講，建筑屋面應(yīng)選軟化點低，即牌號大、壽命長的瀝青。（八）.石油瀝青的摻配 1.摻配原則同屬石油瀝青或同屬煤瀝青的才可以摻配 2.摻配估算公式 Q1 =（T2-T)/（T

8、2-T1)100% Q2 = 1 - Q1 式中：Q1、Q2 分別表示較軟(軟化點低)、較硬(軟化點高)瀝青用量(%) T1、T2 分別表示較軟(軟化點低)、較硬(軟化點高)瀝青軟化點() T 需要配制瀝青的軟化點() （九）.石油瀝青的改性 瀝青材料具有：高溫易流淌；低溫易脆裂；大氣中易老化；耐用年限短的特點。為了提高瀝青的使用性能，通常在瀝青中加入改性材料。聚合物（如合成合成橡膠、樹脂）和礦物填料是最常用的改性材料。 1.礦物填料改性為了提高瀝青的粘結(jié)力和耐熱性，降低瀝青的溫度敏感 性，常加入一定數(shù)量的粉狀（如滑石粉、石灰石粉等） 或纖維狀(如石棉等）礦物填料。 2.聚合物改性合成橡膠(如

9、SBS等)改性，提高瀝青的變形能力。 合成樹脂(如APP等)改性，提高瀝青耐寒、耐熱及粘結(jié)性例題 某工地需要使用軟化點為85的石油瀝青5噸，現(xiàn)有10石油瀝青（軟化點95）3.5噸, 30石油瀝青（軟化點為70）1.0噸和60乙石油瀝青（軟化點為45）3.0噸。試確定出三種牌號石油瀝青各需用多少噸？ 解：由題知 10與30、 10與60乙均可配制軟化點為85的石油瀝青， 故按上述兩組分別配制。 10與30摻配 Q30 = (95-85)100/(95-70) = 40；則 Q10 = 1 - 40 = 60 設(shè) 30 用 1.0噸， 10 用 x 噸 ；由 Q30 / Q10 = 40/60 =

10、 1/x 得 x = 1.5噸，即10 用1.5 噸 10 與 60乙摻配 Q60乙 = (95-85)100/(95-45) = 20；則 Q10 = 1 - 20 = 80 10 與 60乙 共需 5 - 1.0 - 1.5 = 2.5噸 設(shè)60乙 用 y 噸，則10 需2.5-y 噸；由Q10 /Q60乙 = 80/20 =(2.5-y) /y 得 y = 0.5噸，即60乙 用0.5 噸， 10 用2.5-0.5 = 2.0 噸 由上述計算知 10 共需用 1.5 + 2.0 = 3.5 噸； 30 需用 1.0噸； 60乙 需用0.5 噸 合計共 3.5 + 1.0 + 0.5 =

11、5.0 噸二.煤瀝青（coal tar) (一).定義煤瀝青(又稱煤焦油、或柏油)，是生產(chǎn)焦炭或煤氣的副產(chǎn)物。 (二).特性與石油瀝青相比，煤瀝青有如下特點 1.大氣穩(wěn)定性差 2.溫度敏感性大 3.塑性較差 4.有毒性和臭味，防腐能力較好 5.與礦料表面粘附力較好 三.高聚物（又稱聚合物，或稱合成高分子材料） (一).定義由千萬個原子彼此以共價鍵連接成的大分子結(jié)構(gòu) (二).分類按用途分：塑料(合成樹脂、塑性體)、纖維和橡膠(彈性體) (三).聚合物的集聚狀態(tài) 晶態(tài)(一般為不透明或半透明)、非晶態(tài)(透明) (四).聚合物的物理狀態(tài) 玻璃態(tài)(非結(jié)晶的固態(tài))、高彈態(tài)和粘流態(tài) 玻璃化溫度(Tg) 使聚

12、合物保持玻璃態(tài)的上限溫度 (五).塑料(合成樹脂、塑性體) 處于玻璃態(tài)的聚合物稱為塑料。其玻璃化溫度 (Tg)高于室溫。 (六).橡膠(彈性體)處于高彈態(tài)的聚合物稱為橡膠。其玻璃化溫度(Tg)低于室溫第二節(jié).防水卷材1.定義 呈片狀粘貼于要求防水部位的材料,因成卷供應(yīng)故名卷材2.分類 瀝青(基)防水卷材（俗稱 “油氈”） 按材料組成分 高聚物改性瀝青防水卷材 合成高分子防水卷材 按有無增強作用的胎體分 有胎卷材、無胎卷材3.防水卷材必須具備的性能 耐水性 溫度穩(wěn)定性 機械強度、延伸性和抗斷裂性 柔韌性 大氣穩(wěn)定性3.防水卷材的發(fā)展趨勢 材料從瀝青基向橡膠基、樹脂基及高聚物改性瀝青系列發(fā)展 防水

13、層的構(gòu)造由多層向單層方向發(fā)展 施工方法由熱熔法向冷（自）粘貼法方向發(fā)展一.瀝青防水卷材（油氈）(一).定義 用原紙、纖維織物、纖維氈等胎體浸涂瀝青，表面撒布粉狀、粒狀 或片狀材料制成可卷曲的片狀防水卷材。屬有胎卷材。(二).特性 較好的防水性能；低溫柔性差，溫度敏感性大，在大氣作用下 易老化，防水耐用年限較短，屬低檔防水卷材；一般為疊層鋪設(shè) （兩氈三油)，熱(瀝青膠)粘貼施工;適用于防水等級、級屋面(三).石油瀝青油紙 1.定義 采用低軟化點的石油瀝青浸漬原紙制成的無涂蓋層的紙?zhí)シ浪聿?2.標號 按原紙 1m2的重量( g )，劃分為 200、350 兩種 3.用途 適用于建筑防潮和包裝，或

14、多層防水的底層(四).石油瀝青油氈 1.定義用高軟化點石油瀝青涂蓋油紙兩面，再撒布隔離材料制成的紙?zhí)シ浪聿?2.標號 按原紙 1m2的重量克數(shù)，劃分為200、350、500三種（粉氈、片氈） 3.用途 200適用于建筑防潮、包裝或簡易防水； 350 和500適用于屋面、地下的多層防水(五).石油瀝青玻璃布油氈(六).石油瀝青玻璃纖維胎油氈(七).鋁箔面油氈二.高聚物改性瀝青防水卷材(一).定義以聚合物改性瀝青為涂蓋層，纖維織物或纖維氈為胎體，粉狀、粒狀、 片狀或薄膜狀材料為覆面制成可卷曲的片狀防水卷材。屬有胎卷材。(二).特性 具有高溫不流淌、低溫不脆裂、拉伸強度高、延伸率較大等優(yōu)異性 能，

15、屬中高檔防水卷材。 一般為單層鋪設(shè), 熱熔法、冷粘法、自 粘法施工。 適用于防水等級、 級屋面 (三).SBS（彈性體）改性瀝青防水卷材 1.定義 以SBS改性瀝青浸漬胎基，并涂蓋胎基兩面，表面有覆面材料制成的防 水卷材。（分聚脂氈、玻纖氈兩種胎基，其中前者最優(yōu)） 2.標號 按10m2卷材的標稱重量(Kg)，劃分為 25、35、45三種 3.特性 良好的耐高(低)溫性能，較大的彈性和延伸率，耐老化、耐疲勞。 4.用途 適用于各類建筑防水、防潮工程，尤其適用于寒冷地區(qū)及變形頻繁部位(四).APP（塑性體）改性瀝青防水卷材 1.定義 以APP改性瀝青浸漬胎基，并涂蓋胎基兩面，表面有覆面材料制成的防

16、 水卷材。（分聚脂氈、玻纖氈兩種胎基，其中前者最優(yōu)） 2.標號 按10m2卷材的標稱重量(Kg)，劃分為 25、35、45三種 3.特性 與SBS相比，具有更高的耐熱性和耐紫外線能力，但低溫柔性較差。 4.用途 適用于各類建筑防水、防潮工程，尤其適用于炎熱或強烈太陽輻射地區(qū)三.合成高分子防水卷材(一).定義 以合成樹脂、合成橡膠或兩者的共混體為基料，加入適量的化學助劑和 填充料，經(jīng)混煉、壓延或擠出等工序加工制成的可卷曲的片狀防水卷材 (二).特性 具有拉伸強度和抗撕裂強度高，斷裂伸長率大，耐熱性和低溫柔性 好，耐腐蝕，耐老化等一系列優(yōu)異性能，屬高檔防水卷材；一般為單 層鋪設(shè)，也可與其它卷材復(fù)合

17、使用，冷粘法或自粘法施工；適用于防 水等級、級屋面。(三).聚氯乙烯（PVC）防水卷材 1.定義 以聚氯乙烯樹脂為主要原料，摻加填充料和適量的改性劑、增強劑及其 他助劑，經(jīng)混煉、壓延或擠出成型，分卷包裝而成的防水卷材。 2.特性 良好的耐熱性和耐腐蝕性、耐細菌性和尺寸穩(wěn)定性。 3.用途 適用于各類建筑防水工程，和水池、堤壩等防水抗?jié)B工程。(四).三元乙丙（EPDM）防水卷材 1.定義 以三元乙丙橡膠為主體，摻入適量的硫化劑、促進劑、軟化劑、填充料 等，經(jīng)密煉、拉片、過濾、壓延或擠出成型，硫化、分卷包裝而成的防水卷材 2.特性 良好的耐候性和耐腐蝕性、耐臭氧性和耐熱性；重量輕、拉伸強度高、 斷裂伸長率大、低溫柔性好、使用壽命長（20年以上）及耐酸堿腐蝕性 3.用途 廣泛適用于防水要求高、耐用年限長的工業(yè)與民用防水工程。第三節(jié).防水涂料1.定義是一種流態(tài)或半流態(tài)物質(zhì)，可用刷、噴等工藝涂布在基層表面，經(jīng)溶劑或 水分揮發(fā)或各組分之間的化學反應(yīng)，形成具有一定彈性和一定厚度的連續(xù) 薄膜，使基層表面與水隔絕，起到防水、防潮作用。2.分類 按組成分 瀝青基防水涂料、高聚物改性瀝青防水涂料、合成高分子防水涂料 按液態(tài)類型分 溶劑型、水乳型和反應(yīng)型3.冷底子油（屬溶劑型瀝青基防水涂料） 1.定義 用汽油、煤油、柴油、工業(yè)苯等有機溶劑